試論如何提高機械設計制造及其自動化的途徑

崔甜強

（平涼職業技術學院 甘肅 平涼 744000）

1 引言

提高我國的機械設計制造及自動化水平是迫在眉睫的難題，想要整體提高我國的機械設計制造以及自動化水平，需要從我國自動化發展的現狀以及我國的機械設計水平來進行綜合完善。從點到面的發現和總結機械設計和自動化的問題所在，再根據問題逐個擊破，本文就我國機械設計制造及自動化發展程度和發展現狀進行分析，并提出相應的解決措施。

2 國內機械設計制造及自動化的發展現狀

2.1 機械設計制造自動化的技術發展現狀

我國的機械制造自動化技術引進較晚，相對于其他科技發展快速的國家，我國的機械方面的技術水平要相對落后。但是在近幾年我國在機械制造和自動化方面已經取得了重大的成就，各類教育機構也在為國家輸出優質的機械技術類人才，努力發展我國的機械領域技術，來滿足現代社會的各類需求[1]。

2.2 機械設計制造自動化的重要性

傳統的制造業是通過人力的打造和組裝進行的，不僅在精度上有誤差，生產效率低下，還會有其他安全問題。在節省人力資源和財力資源的情況下，更可以保障生產的高效性，所以我國還需要不停地學習其他國家的機械制造自動化技術，引進西方的自動化技術，來提升我國的機械制造的自動化技術水平，讓我國的機械制造自動化技術可以在原有的技術上得到改進和創新，給現代制造業和社會經濟帶來發展的動力和堅實的基礎。

3 國內機械設計制造及自動化中存在的問題

因為我國引進機械制造自動化技術的時間較晚，沒有成熟的自主研發技術，所以國內機械化制造自動化技術的核心還是以發達國家的技術為主，再在這些基礎上進行改進和創新。由于我國研究機械制造自動化技術的時間較短，就導致無論是機械制造人才方面，還是核心技術方面都存在較大的缺口，整個機械的設計、制造和自動化水平有所欠缺，生產出來的產品也往往和預期不符，在生產效率不能提高的同時也讓整個社會經濟出現衰弱，給社會經濟帶來巨大的損失。

4 提高機械設計制造及自動化的有效途徑

想要提高我國的機械設計制造和自動化水平，需要從以下幾個方面著手。首先是在技術方面的創新。因為國內引進西方的機械制造自動化技術已經很久，對于西方的技術已經使用習慣了，國內需要打破這個慣性，利用西方的技術去嘗試創造我國獨有的技術。其次是在設計模式方面創新，要創造出新的機械設計模板和新的機械設計工藝，對于技術性方面要求高或者出錯率高的地方可以和西方國家進行溝通和交流，互換設計經驗和工藝技術。第三是是機械制造技術教育方面，國內對機械制造自動化類的教育教材，應該在建立基本的自動化概念和基本技術知識的時候，引導和開發學生進行踴躍創新。通過豐富的實踐類課程進行設計和制造，讓更多優秀的機械制造人才進入社會，讓我國整個機械化工業可以整體的提升[2]。提高機械設計制造和自動化水平除了創新以外還可以從以下幾點進行。

4.1 生產過程的自動化

機械制造注重的是持續性生產和安全穩定性生產，所以在生產過程中也需要集成自動化，自動化可以減少因人為操作導致的失誤，同時自動化可以高度控制產品的精度以達到節約人類成本，提高生產率和降低誤差等，綜合地提升制造業的經濟效益。

4.2 數控技術

數控技術指的是利用代碼來控制機器進行作業，利用人員編寫的代碼來執行相應的指令和加工數值。在醫療行業、計算機領域和其他機械制造業數控已經是常用的技術手段，數控技術在提高工作效率的同時，還能將不同有精度要求的零件進行模塊化加工。數控技術還能根據時代的發展和產品的需求進行設備的更新和升級，因此我國對于數控技術的人才也需要加大培養力度，讓數控技術可以涉及到更廣泛的領域，并且讓生產更加的高效和穩定。

4.3 數據化設計

數據化技術是通過3D掃描或者3D建模，將整個機械化生產的過程可以通過電腦進行模擬，并且在設計的時候還能通過CAD技術進行結合。利用分析CAD設計的數據對整體的產品設計進行展示和優化，對于不合格的和不完善的地方進行優化和升級。

4.4 虛擬化技術

虛擬化技術是將自動化生產過程利用計算機的虛擬化技術全面地在電腦系統中進行模擬，可以讓技術人員和施工人員分別在計算機模擬的系統中提前分析技術缺陷和施工中會遇到的問題，以及對自動化生產的整個生產過程中所有的風險進行一個評估和把控。這樣不僅可以讓整個生產過程更加安全，還能提前總結出生產的技術漏洞，及時進行改進，還能對最終的生產產品進行性能的優化和完善。

4.5 網絡化技術

隨著信息化時代的發展，網絡化已經是時代發展的主線，也是信息數據傳遞的媒介，互聯網、局域網、物聯網的誕生讓萬事萬物都能夠進行聯系。在機械制造中應用網絡化技術，可以使不同的機械制造設備進行相互聯動，還能使機械設備實現遠程操作，甚至人工智能還可以利用互聯網資源進行深度學習，從而對產品的變革和升級產生自適應的能力。這樣不僅讓產品在生產過程中實現了相互關聯，遠程作業，還能將產品生產得更加完善和精確[3]。

5 機械設計制造中自動化技術的優勢

當今最先進的機械制造技術就是自動化技術，自動化技術一般用于較大規模的批量生產，實現量產的同時還能保障產品的質量和成本控制，傳統的機械制造技術多為人工操作，對于部分設計缺陷和人為操作失誤，通過自動化設備可以有效的解決。傳統的機械制造設計模式具有相對復雜的生產過程，并且無法預先判斷生產過程中所遇到的技術難點和設計缺陷所導致的工藝問題，現代化的機械制造自動化設備可以通過預先模擬，通過數據分析來將生產過程中的每個環節進行拆解。對每一個技術要點和操作步驟都可以很詳細的展示，再通過數據的分析和比對，可以及時發現問題的所在，再根據問題情況對可避免的問題進行及時糾正，對于不可避免的問題進行及時預警和提前進行準備措施，最后對于產品的更新迭代也可以更好地進行完善和升級。機械制造設備的自動化還包含了監控的功能，在生產過程中監控機械的生產流程、軟件和硬件的使用情況，以及能源和原

材料的資源分配情況，讓整個生產線的環節透明化、可視化，也便于管理者進行管理和監督。并且生成總結報告，便于分析機械制造設備的問題和需要改進的地方，避免高溫高壓等情況減少設備壽命，增加安全隱患，讓成本的精確度和完整度更加的完美。如圖1為機械制造自動化的機械臂設施。

圖1 機械制造自動化的機械臂設施

6 機械設計制造中自動化技術的發展意義

我國的機械設計和機械制造自動化還處于發展初期，所以如何加速提升我國的機械設計和機械制造自動化水平，已經成為了我國機械自動化發展的首要任務。機械制造業的發展還能帶動社會制造業領域的快速發展，拉動經濟社會發展，讓我國的生產力更進一步的提高，為我國節省人力資源、物力資源和財力資源，讓我國的四個現代化目標可以盡快實現，向自動化技術發達的國家看齊。因此，提升機械設計制造和自動化對社會經濟和國家的整體實力具有不可小覷的意義。

7 結語

綜上所述，現代的制造業隨著時代的發展，也逐漸將自動化工藝完全地融合到了機械設計和機械制造中，所以我們可以通過智能化、網絡化、數據化和虛擬化技術來完善我國的機械制造自動化技術。再通過良好的教育和引導將優秀的機械領域人才引入社會，創造性地結合其他西方國家的先進技術，整合出我國獨有的機械設計和制造自動化技術，讓我國的自動化技術可以站在世界的舞臺上，使我國的經濟發展更加的繁榮昌盛。